解(1)接入理想电压表,a、b处断路,整个电路结构为:R1并联(R2串联R3)后与R4串联.
R1并联(R2串联R3)的总电阻为:R123=5Ω,R4=3Ω,整个电路的总电阻为8Ω,总回路电流为2.4/8=0.3A
所以R1并联(R2串联R3)上的的电压为:0.3×5=1.5V,亦即(R2串联R3)上的电压为1.5V,所以(R2串联R3)支路的电流为:1.5/(R2+R3)=1.5/10=0.15A
所以R2上的电压为:0.15×R2=0.15×4=0.6V
又有Uab+UR2=U,所以Uab=2.4-0.6=1.8V
(2)接入电流表,电路结构变化为R1串联(R3并联R4)然后与R2并联,如图所示电路简化过程.
流过R2的电流为:2.4/4=0.6A
流过R134的电流为:2.4/(R1+R3∥R4)=0.2A
R34上的电压为:0.2×R3∥R4=0.4V,亦即R3电压为0.4V,所以流过R3上的电流为0.4/R3=1/15A
那么,由a流入b点的电流为:流过R2的电流+流过R3的电流=2/3A
注意:如果学过大学《电路分析》方面的知识,可以采用戴维南(诺顿)定理解决此问题,以第二问为例说明如下:
将接入的电流表开路,a、b间的电压在第一问中已经求出,Uab=1.8V
电流表开路后,将电路中的电压源短路,等效电路图变化过程如图,可算出此时回路的总电阻Rab=2.7Ω.
因此,接入电流表的示数为:1.8/2.7=2/3A,结果相同.